一种季铵化有机硅油及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种季铵化有机硅油及其制备方法。该制备方法包括步骤：(1)将八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂以及碱催化剂加入到混合溶剂中，以六甲基二硅氧烷为封端剂，通过溶液聚合反应开环聚合，得到氨基硅油溶液；(2)加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，发生迈克加成反应，得到改性的氨基硅油溶液；(3)加入卤代烷，进行季铵化反应，减压蒸馏除去混合溶剂后，得到季铵化有机硅油；(4)季铵化有机硅油的水乳化。上述季铵化有机硅油及其制备方法，不仅得到的季铵化有机硅油能自乳化，在对其进行水乳化时无需加入乳化剂，不会对纤维的附着力、耐水性、耐擦洗性等性能产生影响，作为增深整理剂时，具有抗菌性，对深色涤纶织物有明显的增深效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及纺织
，特别是涉及一种季铵化有机硅油及其制备方法。
技术介绍
氨基硅油是纺织物后整理过程中常用的添加剂，这是因为其具有极佳的吸附性、相容性及易乳化性。由于氨基硅油上有氨基带正电，极性强，与纤维表面的羟基、羧基等基团相互作用，而主链中重复的硅氧链段可以自由移动，因而能够减少纤维之间的摩擦，使处理过后的织物手感顺滑。织物经过氨基硅油的后整理处理后，不但能赋予织物柔软、平滑、均匀的手感，同时也能增强织物的撕裂强度和抗皱性能，改善织物的弹性。为了抑制氨基硅油在作为增深整理剂时出现漂游的现象，需要对氨基硅油进行改性。一般地，氨基有机硅油分子结构中由于没有离子基团，或尽管已经季铵化，但其自身乳化能力过弱，往往需要加入乳化剂进行乳化，而这些乳化剂在纤维表面成膜时会造成其附着力、耐水性、耐擦洗性等性能降低，从而影响了纺织产品的使用性能。
技术实现思路
基于此，有必要针对如何避免在季铵化有机硅油在乳化过程中使用乳化剂的问题，提供一种季铵化有机硅油及其制备方法。一种季铵化有机硅油的制备方法，包括步骤：1)将八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂混合，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至45-75℃温度，反应5-10小时，接着，加入封端剂，继续反应0.5-2小时，得到氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量为：2)将所述氨基硅油溶液与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至20-30℃温度下，反应12-20小时，得到改性的含氟氨基硅油，其中，所述氨基硅油溶液中的伯氨基与所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1-1:1.15；3)常温下在200-400转/分钟搅拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液中边搅拌边滴加卤代烷，升温至45-55℃，反应3-6小时，接着，继续升温，在200-240转/分钟搅拌速度、65-75℃温度下，继续反应1-2小时，得到含季铵化有机硅油的溶液，其中，所述卤代烷与所述改性的氨基硅油溶液中的叔胺基的摩尔比为1:0.8-1:1.2；4)将所述步骤3)中得到的含季铵化有机硅油的溶液进行减压蒸馏，得到季铵化有机硅油；5)在85℃温度下，将所述步骤4)中得到的季铵化有机硅油的PH值调至6-7，边搅拌边将20克去离子水加入到到所述季铵化有机硅油中，在900-1200转/分钟搅拌速度下反应1小时，得到季铵化有机硅油乳液。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中的所述氨型偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中的所述封端剂为六甲基二硅氧烷或五甲基二硅氧烷。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中的所述的混合有机溶剂为甲苯与质子性溶剂的混合溶液，其中，以质量百分含量(％)为计：所述甲苯为0％-30％，所述质子性溶剂为70％-100％。在其中一个实施例中，所述质子性溶剂为甲醇、异丙醇以及乙二醇中的至少一种。在其中一个实施例中，在所述步骤3)中的所述卤代烷的通式为：CH3(CH2)n-X，n为整数，且n大于等于0小于等于8，X为卤素原子。在其中一个实施例中，在所述步骤5)中，通过加入乙酸，将所述步骤4)中得到的季铵化有机硅油的PH值调至6-7。在其中一个实施例中，在所述步骤4)中，将所述步骤3)中得到的含季铵化有机硅油的溶液进行减压蒸馏的过程为：在压力0.1-0.5MPa，温度80-95℃下，将所述含季铵化含氟有机硅油的溶液减压蒸馏30-50分钟，接着，升温至95-105℃，继续减压蒸馏10-30分钟，得到季铵化有机硅油。在其中一个实施例中，在所述步骤1)中，所述碱性催化剂为氢氧化钾或四甲基氢氧化铵。一种季铵化有机硅油，用作增深整理剂，所述季铵化含氟有机硅油的结构式为：在所述结构式中，y、z为正整数；R的通式为CH3(CH2)n，其中，n为整数，且n大于等于0小于等于8，X为卤素原子。上述季铵化有机硅油及其制备方法，采用八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂为原料，氢氧化钾为催化剂，再加入封端剂，在混合溶剂中发生溶液开环聚合反应，得到氨基硅油溶液，再加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，发生迈克加成反应，得到改性的氨基硅油，接着加入卤代烷，进行季铵化处理，减压蒸馏除去混合溶剂后，得到季铵化有机硅油，再将季铵化有机硅油进行水乳化，由于八甲基环四硅氧烷自身带有疏水基团，又在其发生开环反应后，将其进行迈克加成反应和季铵化，从而引入强亲水基团，从而得到的季铵化有机硅油能自乳化，在对其进行水乳化时无需加入乳化剂，不会对纤维的附着力、耐水性、耐擦洗性等性能产生影响，形成的有机硅乳液非常稳定，不会出现漂油现象，采用该季铵化有机硅油作为增深整理剂时，因为其含有季铵盐离子而具有抗菌性，对深色涤纶织物有明显的增深效果，同时也可提高织物柔软性，加强高档织物的抗起毛起球性能。附图说明图1为一实施例的季铵化有机硅油的制备方法的流程示意图。具体实施方式如图1所示，一实施例的季铵化有机硅油的制备方法，包括如下步骤：S1：将八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂、封端剂以及碱性催化剂加入混合溶剂中，通过溶液聚合反应开环聚合得到氨基硅油溶液。具体地，在四口烧瓶中加入八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂，常温下在200-400转/分钟搅拌速度下，将上述原料搅拌均匀。其中，该四口烧瓶上装有搅拌器、回流冷凝管以及温度计。搅拌均匀后，进行升温，升温至45-75℃温度，在200-400转/分钟搅拌速度、45-75℃温度下，八甲基环四硅氧烷以及氨型偶联剂在碱性催化剂作用下反应5-10个小时。八甲基环四硅氧烷以及氨型偶联剂在碱性催化剂的作用下，发生溶液聚合开环反应。接着，在四口烧瓶中加入封端剂，在同样的反应的条件下继续反应0.5-2小时。通过封端剂进行封端，反应结束后，冷却至常温，得到氨基硅油溶液。在本实施例中，碱性催化剂为氢氧化钾或四甲基氢氧化铵。其中，上述原料的重量百分含量为：以上各组分重量百分含量之和为100％。其中，在本实施例中，氨型偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷中的至少一种。优选地，氨型偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷。封端剂为六甲基二硅氧烷或五甲基二硅氧烷。优选地，封端剂为六甲基二硅氧烷。其中，混合有机溶剂为甲苯与质子性溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种季铵化有机硅油的制备方法，其特征在于，包括步骤：1)将八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂混合，常温下在200‑400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至45‑75℃温度，反应5‑10小时，接着，加入封端剂，继续反应0.5‑2小时，得到氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量为：2)将所述氨基硅油溶液与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常温下在200‑400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至20‑30℃温度下，反应12‑20小时，得到改性的含氟氨基硅油，其中，所述氨基硅油溶液中的伯氨基与所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1‑1:1.15；3)常温下在200‑400转/分钟搅拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液中边搅拌边滴加卤代烷，升温至45‑55℃，反应3‑6小时，接着，继续升温，在200‑240转/分钟搅拌速度、65‑75℃温度下，继续反应1‑2小时，得到含季铵化有机硅油的溶液，其中，所述卤代烷与所述改性的氨基硅油溶液中的叔胺基的摩尔比为1:0.8‑1:1.2；4)将所述步骤3)中得到的含季铵化有机硅油的溶液进行减压蒸馏，得到季铵化有机硅油；5)在85℃温度下，将所述步骤4)中得到的季铵化有机硅油的PH值调至6‑7，边搅拌边将20克去离子水加入到到所述季铵化有机硅油中，在900‑1200转/分钟搅拌速度下反应1小时，得到季铵化有机硅油乳液。...

【技术特征摘要】
1.一种季铵化有机硅油的制备方法，其特征在于，包括步骤：
1)将八甲基环四硅氧烷、氨型偶联剂、碱性催化剂以及混合有机溶剂混合，常温下在
200-400转/分钟搅拌速度下搅拌均匀后，升温至45-75℃温度，反应5-10小时，接着，加入封
端剂，继续反应0.5-2小时，得到氨基硅油溶液，其中，上述原料的重量百分含量为：
2)将所述氨基硅油溶液与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，常温下在200-400转/分钟搅
拌速度下搅拌均匀后，升温至20-30℃温度下，反应12-20小时，得到改性的含氟氨基硅油，
其中，所述氨基硅油溶液中的伯氨基与所述甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的摩尔比为1:1-1:
1.15；
3)常温下在200-400转/分钟搅拌速度下，在所述改性的含氟氨基硅油溶液中边搅拌边
滴加卤代烷，升温至45-55℃，反应3-6小时，接着，继续升温，在200-240转/分钟搅拌速度、
65-75℃温度下，继续反应1-2小时，得到含季铵化有机硅油的溶液，其中，所述卤代烷与所
述改性的氨基硅油溶液中的叔胺基的摩尔比为1:0.8-1:1.2；
4)将所述步骤3)中得到的含季铵化有机硅油的溶液进行减压蒸馏，得到季铵化有机硅
油；
5)在85℃温度下，将所述步骤4)中得到的季铵化有机硅油的PH值调至6-7，边搅拌边将
20克去离子水加入到到所述季铵化有机硅油中，在900-1200转/分钟搅拌速度下反应1小
时，得到季铵化有机硅油乳液。
2.根据权利要求1所述的季铵化有机硅油的制备方法，其特征在于，在所述步骤1)中的
所述氨型偶联剂为N-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、γ-氨丙基甲基二甲氧基
硅烷中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的季...

【专利技术属性】
技术研发人员：任一波，周文，张萍，顾永欢，
申请(专利权)人：科凯精细化工上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31